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我院陈雪叶教授团队Mat. Sci. Eng. R: MIP柔性可穿戴汗液传感器综述
来源: 发布日期:2026/04/15 点击量:

理想的健康管理体系应能实现对个体生理状态的持续追踪,而汗液作为一种易获取且富含多种生物标志物的流体,为非侵入式健康监测提供了巨大潜力。然而,在复杂动态的体表环境中,传统天然酶或抗体等生物识别元件呈现出热力学稳定性差、易受外界环境影响而失活、生产成本高昂等固有短板。为突破这一瓶颈,分子印迹聚合物(MIP)作为一种人工抗体,展现出了极大的应用前景。MIP能够提供高度稳定、选择性和可定制的印迹空腔,不仅完美适配汗液高盐度、pH波动的真实环境,更有望彻底克服传统生物识别元件在复杂基质中的应用局限。

据此,鲁东大学陈雪叶教授团队以2025级研究生王振为第一作者,陈雪叶教授为通讯作者在国际顶级期刊《Materials Science & Engineering R-Reports》(影响因子:26.8,中科院一区Top)上发表了题为“MIP-based wearable sweat sensors: from materials design to integrated systems”的重磅综述文章。

该文章立足于系统性设计思维,全面梳理了分子印迹聚合物在柔性可穿戴汗液传感器中的全流程研究。综述了面向可穿戴汗液传感的技术进展,重点聚焦分子印迹聚合物在汗液传感器中的全流程研究与系统化设计,涵盖分子印迹聚合物原理、合成策略、亲和力增强及模板去除关键流程,贯通从汗液采集输运、分子识别与信号转换、界面材料增强到持续供能的完整传感链条。随着柔性电子、纳米材料、生物传感和数据分析等方面的持续突破,可穿戴分子印迹聚合汗液传感器有望彻底改变疾病管理、预防和预测,促进更健康的生活方式并改变全球医疗实践。

 

 

1MIP材料研发与先进可穿戴汗液监测系统集成架构图

 

2:面向汗液检测的分子印迹聚合物(MIP)传感器工作原理示意图

 

3:(A)润湿性梯度流道设计图;关键阀门超疏水性能表征。(B)激光刻蚀微流道阵列、大容量样品储槽与分子选择性OECT传感器的垂直集成结构;SEM图像显示用于高效汗液采集的微孔阵列形貌。(C)汗液采样填充过程的模拟结果与实验结果的比较。(D)电化学皮质醇微流道与比色葡萄糖微流道。(E)圆形和椭圆形在不同入口数量下的填充时间。(F)电化学方法在短时间内实现传感界面的再生和循环使用流程图。

 

4:(AQuantumDock 计算模拟流程示意图。(BDFT 计算得出的不同功能单体与模板分子相互作用的结合能三维景观图。(C)模拟不同单体与模板摩尔比(1:1 1:4)下的氢键结合构象。(DNi/Ni(OH)₂ 纳米颗粒的电化学催化放大机制。(ENiCo-MOF/MWCNTs/NCDs 三元复合电极的制备流程(左)及不同电极的循环伏安曲线对比(右)。(F)基于 ZnO 量子点(QDs)荧光探针的 MIP 传感器制备示意图。(G)分子印迹选择性纳米孔膜 OECT 传感器结构与传感机理。(撰稿:陈雪叶  审核:刘长霞)


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